FR3130977A1 - Système de détection sous forme d’une lingette pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques - Google Patents
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Abstract
L’invention a trait à un système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques se présentant sous forme d’une lingette recouverte, en tout ou partie, par des indicateurs de détection distincts aptes à détecter la présence dudit composé chimique ou desdits composés chimiques, caractérisé en ce que chacun desdits indicateurs de détection est réparti sur la lingette sous forme d’un ensemble de points, lesdits points de chacun desdits indicateurs de détection étant disposés sur la lingette sans recoupement avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
Description
La présente invention a trait à un nouveau système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques, ledit système se présentant sous forme d’une lingette qui peut être utilisée pour prélever le ou les composés chimiques à détecter par simple essuyage de la surface sur laquelle le ou les composés chimiques sont présents.
En particulier, la présente invention peut trouver application pour la détection de composés chimiques toxiques, tels que les composés toxiques de guerre et, en particulier, les composés organophosphorés ; les composés toxiques industriels chimiques (connus sous la dénomination TIC) ; les vésicants ; les pesticides et les composés arséniés.
De manière générale, les composés organophosphorés se présentent sous la forme de composés organiques présentant une toxicité avérée pour l’organisme humain. En effet, ces composés peuvent être impliqués dans le mécanisme d’inhibition des sérineprotéases et, en particulier, de l’acétylcholinestérase, qui intervient dans les jonctions synaptiques et dont le dérèglement de l’activité peut empêcher le relâchement musculaire et ainsi provoquer la mort par asphyxie.
Ces composés peuvent être compris dans la formulation d’insecticides, de pesticides ou encore d’agents chimiques de combat (tels que les composés organosphosphorés de la série G, comme le sarin ou les composés organophosphorés de la série V, comme le VX) et du fait de la létalité élevée de ces composés, de leur prolifération, il s’avère important de pouvoir disposer de systèmes de détection et d’identification préliminaire.
Certains systèmes de détection utilisés à ce jour sont basés sur des technologies impliquant des moyens de mesure physique, telles que la spectroscopie à mobilité ionique, la photométrie de flamme, les spectroscopies IR et Raman avec, pour difficultés, que ces systèmes nécessitent un appareillage complexe onéreux et pas forcément adaptés à tous les milieux d’intervention en termes de masse et d’encombrement, auxquelles s’ajoute l’expertise de l’opérateur à considérer.
Au vu de ce qui existe, les auteurs de la présente invention se sont orientés vers la conception d’un système de détection utilisable pour la détection d’au moins un composé chimique, voire de plusieurs composés chimiques distincts, tels que des composés organophosphorés, lequel système devant permettre la détection dudit au moins un composé chimique et, idéalement, la discrimination desdits composés, lorsqu’il y en a plusieurs, et répondant à des critères de sensibilité, rapidité, portabilité, fiabilité et qui puissent permettre une détection et une discrimination simple et, par exemple, visuelle à l’œil nu, notamment lorsque la détection est de nature colorimétrique, et qui plus est, permette le prélèvement du ou des composés chimiques à détecter par simple essuyage de la surface sur laquelle se trouve(nt) le ou les composés chimiques à détecter.
Ainsi, l’invention a trait à un système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques se présentant sous forme d’une lingette recouverte, en tout ou partie, par des indicateurs de détection distincts aptes à détecter la présence dudit composé chimique ou desdits composés chimiques, caractérisé en ce que chacun desdits indicateurs de détection est réparti sur la lingette sous forme d’un ensemble de points, lesdits points de chacun desdits indicateurs de détection étant disposés sur la lingette sans recoupement avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
Grâce à la présence d’indicateurs de détection distincts sans qu’il n’y ait de recoupement de surface entre chacun d’entre eux, cela permet, par un choix approprié d’indicateurs de détection, une détection d’au moins un composé chimique et voire une discrimination de composés chimiques, lorsqu’il y en a plusieurs, sans que les propriétés de détection (par exemple, les propriétés de virage, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés) de chacun des indicateurs ne soient altérées par un mélange des indicateurs, qui pourrait de ce fait interagir entre eux et biaiser la détection. Par ailleurs, les systèmes de détection conformes à l’invention sont particulièrement adaptés pour la détection de composés chimiques sous forme liquide ou vapeur et déposés sur un support essuyable. Enfin, les systèmes de détection de l’invention peuvent permettre, par le choix d’indicateurs appropriés, la discrimination de composés chimiques distincts appartenant à la même famille, tels que, à titre d’exemple non limitatif, les composés organophosphorés (comme ceux de la série G, de la série V ou des agents neurotoxiques organophosphorés récemment ajoutés au Tableau 1 de l’annexe de la convention de l’OIAC pour l’interdiction des armes chimiques S/1821/2019/Rev.1/Add.1 (20 mai 2020)), les vésicants (tels que l’ypérite soufrée, l’ypérite azotée, la lewisite), les toxiques industriels chimiques (tels que l’ammoniac, la chloropicrine), les pesticides).
Autrement dit, dans le cas où les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, s’ils étaient mélangés, cela pourrait induire les inconvénients suivants :
-le mélange de plusieurs indicateurs colorés pourrait aboutir à une couleur terne ;
-les indicateurs colorés pourraient interagir entre eux, rendant la couleur résultante pas forcément prévisible et une réactivité face aux composés chimiques à détecter non garantie ;
-l’identification des composés chimiques serait moins précise et moins aisée à l’œil nu.
Avant d’entrer plus en détail dans l’exposé de l’invention, nous précisons les éléments suivants.
Par indicateur de détection, il s’entend, classiquement, une substance chimique capable de se transformer au contact d’au moins un composé chimique que l’on souhaite détecter, cette transformation étant le signe de la présence dudit au moins un composé chimique, cette transformation se matérialisant par un changement de couleur, lorsque l’indicateur de détection est un indicateur coloré (dit également indicateur de détection colorimétrique). Il peut s’agir également d’un indicateur de fluorescence (ou fluorophore), selon sa nature. Plus spécifiquement, lorsque l’indicateur de détection est un indicateur coloré, celui-ci correspond, classiquement, à une substance chimique qui prend au moins une couleur caractéristique en présence d’un composé chimique soit, en d’autres termes, une substance chimique qui présente au moins deux états colorés, un état coloré existant lorsque la substance chimique n’est pas en présence du composé chimique à détecter et au moins un autre état coloré lorsque la substance chimique est en présence du ou des composés chimiques à détecter. L’indicateur de détection peut être constitué d’un ou plusieurs composés permettant la détection.
Par « sans recoupement », il s’entend, classiquement, que les points de chacun des indicateurs de détection ne se mélangent pas avec les points des autres indicateurs de détection, ce qui n’exclut pas que les points de chaque indicateur coloré puissent être, en tout ou partie, juxtaposés avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
La lingette constitutive du système de détection est, avantageusement, en un matériau souple pour pouvoir être appliqué à tous types de supports, sur lesquels des composés chimiques à détecter sont déposés et, de préférence, en un matériau poreux, pour être facilement imprégnable par les points d’indicateurs de détection et également par le ou les composés chimiques à détecter.
Plus spécifiquement, la lingette constitutive du système de détection est en un matériau intissé comprenant des fibres de cellulose, des fibres de polyamide, des fibres de verre, des fibres de polyester ou des mélanges de celles-ci ou est en un matériau tissé comprenant (voire constitué de) des fibres polymériques, telles que des fibres de polyamide, des fibres de polyester et des mélanges de celles-ci. En particulier, la lingette constitutive du système de détection peut être en matériau tissé comprenant (voire constitué de) un mélange de fibres de polyester et de fibres en « Nylon ». Il est bien entendu, que la lingette doit être apte à être imprégnée par les points d’indicateurs de détection.
Plus spécifiquement, le système de détection peut comprendre, comme indicateurs de détection, des indicateurs colorés permettant une détection colorimétrique.
Par exemple, le choix des indicateurs colorés à juxtaposer, les concentrations de chaque indicateur coloré ainsi que leur répartition surfacique peuvent être réalisés de façon à ce que leurs dépôts soient de couleur résultante initiale (Ri) claire ou incolore mais que le virage de tout ou partie des indicateurs colorés, à la suite de l'exposition au(x) composé(s) chimique(s) à détecter, pour lequel ils ont été sélectionnés, provoque un changement de couleur résultante (Rf1ou Rf2ou etc) suffisamment important pour être facilement perceptible à l'œil nu, par exemple, de sorte à ce que la différence de couleur (ΔECIE 1994) entre la résultante colorée initial Riet chacune des résultantes colorées finales Rf1ou Rf2ou etc soit au moins supérieur à 10% de la différence de couleur maximale (ΔECIE 1994 max= 140), soit ΔECIE 1994 max> 14. Préférentiellement, une différence de couleur entre Riet les Rf1ou Rf2ou etc supérieur à 20% de la différence de couleur maximale (ΔECIE 1994 max= 140), soit ΔECIE 1994 max> 28.
Selon les composés chimiques à détecter et à éventuellement discriminer, il s’entend que l’homme du métier, pour concevoir le système de détection conforme à l’invention, choisira, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, de préférence, des indicateurs colorés appropriés en procédant à une sélection basée sur les critères avantageux suivants :
-les indicateurs colorés choisis doivent présenter, bien évidemment, au moins un virage colorimétrique en présence du composé chimique, que l’on souhaite détecter ;
-avantageusement, les indicateurs colorés choisis présenteront, de préférence, pour chacun d’entre eux, un virage colorimétrique contrasté par rapport aux uns et aux autres, de sorte à pouvoir discriminer les composés chimiques à détecter ;
-les indicateurs colorés choisis présenteront, avantageusement, une couleur initiale (c’est-à-dire sans exposition à un ou des composés chimiques) similaire, et, de préférence, une couleur claire, voire sont incolores (par exemple, dans les nuances de jaune pâle), ces indicateurs étant en revanche choisis pour leur capacité à présenter chacun un virage chromatique contrasté en présence d’au moins un composé chimique donné.
Sans être lié par la théorie, les systèmes de détection conformes à l’invention fonctionnent selon le principe suivant. Chaque indicateur coloré présente une couleur initiale Xiet des couleurs après exposition à au moins un composé chimique donné, possiblement différentes, Xf1, Xf2, … Ainsi, le dépôt sur le support de X indicateurs colorés de couleurs Xiconduit à un support présentant une couleur résultante Ri.
Sachant que chacun des X chromogènes a été sélectionné pour leur virage chromatique en présence d’au moins un des composés chimiques nécessitant une identification, l’exposition d’un tel support imprimé à des gouttelettes ou à des vapeurs de composé chimique provoquera le virage chromatique d’un moins un des X indicateurs colorés, l’amenant vers sa couleur Xf1ou Xf2ou etc… selon le composé chimique rencontré. Ainsi, le rendu final après exposition dépendra du composé chimique et passera de la couleur résultante initiale Rià la couleur résultante finale Rf1ou Rf2ou etc…
Un principe idéal (1 indicateur coloré distinct pour chaque composé à détecter):
-sur la partie (a) de la , le support 1 revêtu de trois indicateurs colorés (dits ci-dessous indicateurs colorés 1, 2 et 3) avant exposition au(x) composé(s) chimiques à détecter, présentant une couleur résultante initiale Ri, chacun des indicateurs colorés étant spécifique pour la détection d’un composé chimique donné (dits ci-dessous composé chimique 1 pour l’indicateur coloré 1, composé chimique 2 pour l’indicateur coloré 2 et composé chimique 3 pour l’indicateur coloré 3) ;
-sur la partie (b) de la , le support après exposition au composé chimique 1, le support prenant une couleur résultante finale Rf1différente de la couleur initiale Ri;
-sur la partie (c) de la , le support après exposition au composé chimique 2, le support prenant une couleur résultante finale Rf2différente de la couleur initiale Ri;
-sur la partie (d) de la , le support après exposition au composé chimique 3, le support prenant une couleur résultante finale Rf3différente de la couleur initiale Ri,
les couleurs Rf1, Rf2et Rf3étant très contrastées les unes par rapport aux autres, ce qui permet, d’une part, la détection et, d’autre part, la discrimination entre les composés chimiques 1, 2 et 3.
Selon les composés chimiques que l’on souhaite détecter, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, les indicateurs colorés peuvent être choisis parmi les composés anthraquinoniques, les composés azoïques, les composés triarylméthanes, les composés xanthéniques, les composés indigoïques, les complexes métalliques, les composés comprenant au moins un groupe stilbène, les composés coumariniques, les composés comprenant au moins un groupe cyanine, les composés comprenant au moins un groupe phtalocyanine, les composés comprenant au moins un groupe porphyrine, les composés comprenant au moins un groupe hydrazone.
A titre d’exemples de composés anthraquinoniques, il peut être fait mention de la 1,4-dihydroxyanthraquinone, la 1-aminoanthraquinone, l’acide carminique, la 1,5-diaminoanthraquinone, la 1,2-diaminoanthraquinone, la 1,4-diamino-5-nitroanthraquinone, la 1,4,5,8-tétraaminoanthraquinone (Disperse Blue 1), la 1-méthylamino-4-(2-hydroxyéthyl)aminoanthraquinone (Disperse Blue 3), la 1-amino-2-méthylanthraquinone (Disperse Orange 11), le 1,4-bis-(p-tolylamino)anthraquinone (Solvent Green 3).
A titre d’exemples de composés azoïques, il peut être fait mention du 10-(2’,4’-dinitrophénylazo)-9-phénanthrol, le 6-hydroxy-5-[(2-méthoxy-5-méthyl-4-sulfophényl)azo]-2-naphtalènesulfonate de disodium (dit également rouge Allura AC), le 4-diméthylaminoazobenzène (dit également jaune de méthyle), le 4-(2-carboxyphénylazo)-N,N-dipropylaniline (dit également « Propyl red » selon la terminologie anglaise), le chlorure de 3-(diéthylamino)-7-{(E)-[4-(diméthylamino)phényl]diazényl}-5-phénylphénazin-5-ium (dit également « Vert Janus B »), le N,N-diméthyl-4,4’-azodianiline, le N-éthyl-1-((4-phényldiazényl)phényl)diazényl)naphtalèn-2-amine (dit également « Rouge Soudan 7B »), l’amarante, le dihydrochlorure de 4-[[3-[(2,4-diaminophényl)diazényl]phényl]diazényl]benzène-1,3-diamine (dit également « brun de Bismarck Y »), le 4-hydroxy-3-[(4-sulfo-1-naphtalényl)azo]-1-naphtalènesulfonate de disodium (dit également « Chromotrope FB »), l’acide benzidinediazo-bis-1-naphtylamine-4-sulfonique (dit également « Rouge Congo »), le 2,2′-[4-(4-Aminophénylazo)phénylimino]diéthanol (dit également « Disperse Black 9 » selon la terminologie anglaise), le 2,2'-[[4-[(4-nitrophényl)azo]phényl]imino]biséthanol (dit également « Disperse Red 19 » selon la terminologie anglaise), le (4Z)-4-[(1-hydroxynaphthalén-2-yl- hydrazinylidène]-7-nitro-3-oxo Y-naphtalène-1-sulfonate de sodium (dit également « noir ériochrome T »), le 4’-(4-(diéthylamino)phénylazo)acétophénone, le 4-[(E)-(4-nitrophényl)diazényl]-N-phénylaniline (dit également « Disperse Orange 1 »), l’hélianthine (dit également méthylorange), la 4-(4-nitrophénylazo)aniline (dit également « Disperse Orange 3 »), le 4-[4-(phénylazo)-1-naphthylazo]phénol (dit également « Disperse Orange 13 »), le 3-[N-éthyl-4-(4-nitrophénylazo)phénylamino]propionitrile (dit également « Disperse Orange 25 »), le 4-amino-5-hydroxy-3-(4-nitrophénylazo)-6-(phénylazo)naphtalène-2,7-disulfonate de sodium (dit également « Bleu noir naphtol »), le (2,2-diméthyl-1,3-dihydropérimidin-6-yl)-(4-phénylazo-1-naphthyl)diazène (dit également « Sudan Black B » selon la terminologie anglaise), le 6-hydroxy-5-[(4-sulfonatophényl)azo]naphtalène-2-sulfonate de disodium (dit également «jaune orangé S ») , la tartrazine, le bleu Evans, le 4-[4-(phénylazo)phénylazo]-o-crésol (dit également «Disperse Yellow 7 » selon la terminologie anglaise), le 4’-nitro-4-diméthylaminoazobenzène.
A titre d’exemples de composés triarylméthanes, il peut être fait mention du bleu d’aniline diammonium, du bleu de bromophénol, le violet de m-crésol, le rouge de crésol, le violet de gentiane (dit également « Crystal Violet » en terminologie anglaise), le rouge de chlorophénol, le sel de sodium de l’hydroxyde de (4-(α-(p-(diéthylamino)phényl)-2,4-disulfobenzylidène)-2,5-cyclohexadiène-1-ylidène)diéthylammonium (dit également « Patent blue V sodium salt »), le bleu de méthyle, l’acide rosolique, le violet de pyrocatéchol, le vert brillant BS, la base pararosaniline, la fuchsine, le bleu de thymol, le 4-(diméthylamino)-α-[4-(diméthylamino)phényl]-α-phényl-benzèneméthanol.
A titre d’exemples de composés xanthéniques, il peut être fait mention du chlorure de [9-(2-carboxyphényl)-6-diéthylamino-3-xanthénylidène]-diéthylammonium (dit également « Rhodamine 610 »), la rhodamine 6G éventuellement sous forme de sel perchlorate, la rhodamine B, la sulforhodamine 101 hydratée, la fluorescéinamine (en particulier Isomère I), le chlorure de rhodamine 110.
A titre d’exemples de composés indigoïques, il peut être fait mention de l’indigo.
A titre d’exemples de complexes métalliques, il peut être fait mention du 5-nitroso-6-oxidonaphthalene-2-sulfonate trisodique complexé par du fer (III) (dit également « Naphtol Green B »).
A titre d’exemples de composés comprenant au moins un groupe stilbène, il peut être fait mention du colorant connu sous la terminologie anglaise « Fluorescent Brightener 28 ».
A titre d’exemples de composés coumariniques, il peut être fait mention de la 7-amino-4-(trifluorométhyl)coumarine, la 7-amino-4-méthylcoumarine, la 3-(2-N-Méthylbenzimidazolyl)-7-N,N-diéthylaminocoumarine (dit également « Coumarin 30 »), la 2,3,6,7-tétrahydro-10-(3-pyridyl)-1H,5H,11H-[1]benzopyrano[6,7,8-ij]quinolizin-11-one (dit également « Coumarin 510 »), la 3-(2-Benzothiazolyl)-7-(diethylamino)coumarine (dit également « Coumarin 6 »).
A titre d’exemples de composés comprenant un groupe cyanine, il peut être fait mention du vert d’indocyanine, du perchlorate de 5,5′-dichloro-11-diphénylamino-3,3′-diéthyl-10,12-éthylènethiatricarbocyanine (dit également IR140).
A titre d’exemples de composés comprenant un groupe phtalocyanine, il peut être fait mention du chlorure de phtalocyanine de fer (III), d’acide phtalocyanine-4,4’,4’’,4’’’-tétrasulfonique de fer (III), du 1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25-hexadécafluoro-29H,31H-phtalocyanine.
Les systèmes de détection conformes à l’invention peuvent être préparés par un procédé comprenant une étape de dépôt de chacun des indicateurs de détection sur la lingette en projetant une encre comprenant l’indicateur de détection, ce qui signifie en d’autres termes, que le procédé comprend autant d’étapes de dépôt mentionnées ci-dessus que d’indicateurs de détection, étant entendu que chacun des indicateurs de détection est déposé de sorte à ne pas se mélanger avec le ou les autres indicateurs de détection. Encore autrement dit, le procédé de l’invention comprend, pour chacun des indicateurs de détection, une étape distincte de dépôt sur la lingette en projetant une encre comprenant l’indicateur de détection concerné.
Pour ce faire, chacun des indicateurs de détection peut être déposé selon un masque de dépôt spécifique, chacun des masques de dépôt étant conçu de sorte à ce que les points déposés de chacun des indicateurs de détection ne se recoupent pas avec ceux du ou des autres indicateurs de détection.
Concernant les techniques de dépôt envisageables, chaque étape distincte de dépôt peut être réalisée par une technique de dépôt permettant un dépôt localisé, et plus spécifiquement, par une technique de dépôt choisie parmi l’impression par jet d’encre, la sérigraphie, l’impression offset, l’héliographie, la flexographie.
Avantageusement, les points présentent un diamètre extrêmement fin par rapport à la distance d’observation du motif imprimé résultant du dépôt des différents indicateurs de détection.
L’encre utilisée comprend, classiquement, l’indicateur de détection placé en solution dans au moins un solvant permettant la solubilisation de l’indicateur de détection (par exemple, un solvant alcoolique ou un solvant sulfoxyde selon la nature de l’indicateur de détection) puis son dépôt (par exemple, par impression, sérigraphie). Avantageusement, le solvant doit présenter un point d’évaporation suffisamment bas pour ne pas nécessiter de chauffage pour être éliminé. Par ailleurs, l’encre peut comprendre un ou plusieurs additifs, tels que des agents épaississants, des liants polymériques.
Lorsque l’indicateur de détection est un indicateur coloré, la concentration en indicateur coloré peut être ajustée selon deux cas d’observation à l’œil nu :
-1ercas : L’impression de l’indicateur coloré est coloré. La concentration en indicateur coloré en solution est ajustée de façon à ce que le rendu de couleur initial après l’impression ou de façon à ce que le rendu de couleur après exposition à un composé chimique soit suffisamment saturé ;
-2èmecas : L’impression de l’indicateur coloré est très peu colorée car la couleur apparaît après exposition à un composé chimique. La concentration en indicateur coloré en solution est ajustée de façon à ce que le rendu de couleur après exposition à un composé chimique soit suffisamment saturé.
La concentration en indicateur coloré dans l’encre pour une impression par jet d’encre peut être, en général, supérieure à 10 mmol/L, de préférence autour de 100 mmol/L.
A titre d’exemple, la illustre schématiquement, pour le dépôt de 3 indicateurs colorés distincts, trois masques d’impression (références respectives, 3, 5 et 7) et le support ainsi revêtu comprenant un ensemble de points distincts pour chacun des indicateurs colorés (référence 9).
Enfin, l’invention a trait également à un procédé de détection de la présence ou de l’absence d’au moins un composé chimique comprenant les étapes suivantes :
-une étape de mise en contact du ou des milieux, dont on veut détecter la présence ou l’absence du ou desdits composés chimiques avec le système de détection tel que défini ci-dessus, cette mise en contact étant effectuée par essuyage du ou des milieux par le système de détection ;
-une étape de déduction, en fonction du ou des éventuels signaux de transformation de tout ou partie des indicateurs de détection (par exemple, des virages chromatiques, lorsque le ou indicateurs de détection sont des indicateurs colorés), de la présence ou de l’absence du ou desdits composés.
Cette étape de mise en contact consiste à mettre en contact le ou les milieux, dont on veut détecter la présence ou l’absence du ou desdits composés chimiques avec le système de détection tel que défini ci-dessus, cette mise en contact étant effectuée par essuyage du ou des milieux par le système de détection.
Le ou les milieux particulièrement adaptés aux systèmes de détection de l’invention peuvent être des surfaces solides sur lesquelles peuvent se déposer le ou les composés chimiques susceptibles d’être détectés par les systèmes de détection de l’invention.
Il s’entend que le système de détection devant être utilisé dans le cadre du procédé susmentionné doit être apte à détecter le ou les composés chimiques, dont on veut déterminer l’absence ou la présence.
Entre l’étape de mise en contact et l’étape de déduction, il peut être prévu un temps d’attente pour que, le cas échéant, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, les virages chromatiques puissent avoir lieu.
Concernant l’étape de déduction, lorsque les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés, l’opérateur pourra se baser sur une échelle colorimétrique associée au système de détection, qui définira, pour tous les composés chimiques susceptibles d’être détectés par le système, le virage chromatique correspondant, cette échelle colorimétrique pouvant être déterminée, par des essais préalables, pour chacun des systèmes et les composés chimiques destinés à être détectés par lesdits systèmes. La déduction pourra se faire à l’œil nu ou, si nécessaire,viades moyens opto-électroniques.
Les composés susceptibles d’être détectés par le procédé de l’invention peuvent être des composés toxiques de guerre ; des composés toxiques industriels chimiques (connus sous la dénomination TIC) ; des vésicants ; des pesticides et des composés arséniés et, plus particulièrement, des composés organophosphorés.
L’invention a enfin également trait à un kit de détection colorimétrique utilisable pour la détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant les éléments suivants :
-un système de détection conforme à l’invention et tel que défini ci-dessus et dans lequel les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés ; et
-une échelle colorimétrique permettant de faire la correspondance entre le virage chromatique observé et le ou les composés chimiques détectés.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront mieux à la lecture du complément de description qui suit, lequel se rapporte à un exemple de préparation d’un système de détection conforme à l’invention.
Bien entendu, l’exemple qui suit n’est donné qu’à titre d’illustration de l’objet de l’invention et ne constitue en aucun cas une limitation de cet objet.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
EXEMPLE 1
L’exemple ci-dessous illustre la réalisation de systèmes de détection conforme à l’invention consistant en des lingettes en un matériau tissé comprenant un mélange de fibres de polyester et de « Nylon », dites B’Wipes, série 7000, 230*230 mm (VWR 115-1829), dont le motif d’impression comprend 1000 cases de largeur et 1000 cases de hauteur comportant deux types d’indicateur coloré différents :
-du pourpre de bromocrésol sous forme d’un sel de sodium fourni par Aldrich (Référence du produit : 860891) ;
-du Disperse Black 9 fourni par Aldrich (Référence du produit : 456691)
lesdits indicateurs étant juxtaposés les uns aux autres (c’est-à-dire que tous les deux points adjacents correspondent aux deux indicateurs colorés distincts), chaque point étant l’équivalent d’un pixel qui représente l’éjection d’une goutte d’encre par l’imprimante Dimatix.
Pour la réalisation du système de détection, deux encres distinctes sont préparées :
-une encre comprenant le pourpre de bromocrésol sous forme d’un sel de sodium à hauteur de 200 mM dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) ; et
-une encre comprenant le Disperse Black 9 à hauteur de 200 mM dans du DMSO,
auxquelles est ajouté un agent mouillant (un poly(éthylèneglycol)diméthyléther de masse molaire en nombre de 500) en une quantité de 20% volumique.
Chacune desdites encres est imprimée selon un masque d’impression, de sorte à ce que les points d’impression de chacune desdites encres ne se mélangent pas avec les points d’impression de la ou des autres encres mais, au contraire, se juxtaposent le mieux possible, afin d’obtenir une densité de points et donc de couleur maximale. Plus spécifiquement, chacune desdites encres est imprimée avec une imprimante Dimatix avec un pas d’impression de 200 µm. Une fois imprimée, la lingette est laissée sécher au moins 30 minutes à l’air libre.
Une lingette obtenue conformément aux spécificités mentionnées ci-dessus est testée vis-à-vis de 6 agents toxiques : Sarin (dit GB, CAS n°107-44-8, Tabun (dit GA, CAS n°77-81-6), VX (CAS n°50782-69-8), Ypérite soufrée (dite HD, CAS n°505-60-2), Ypérite azotée (dite HN-3, CAS n°555-71-1) et léwisite (dite L1, CAS n°541-25-3). Les agents sont déposés sur une plaque métallique peinte, sur laquelle 25 microgouttes de chaque agent sont déposées.
La lingette est ensuite appliquée sur la plaque contaminée. Une fois la lingette déposée, une masse d’une livre est déposée moins de 5 secondes sur chaque plaque, afin de simuler la pression de la main d’un opérateur.
Après mise au repos dans l’attente d’éventuels virages chromatiques, il ressort les résultats suivants :
-deux agents toxiques (Le Sarin et la Léwisite) induisent une forte réponse chromogénique de la lingette ;
-un agent toxique (le VX) induit une réponse chromogénique faible de la lingette ;
-trois agents toxiques (le Tabun, l’ypérite soufrée et l’ypérite azotée) n’induisent aucune réponse chromogénique de la lingette.
EXEMPLE 2
L’exemple ci-dessous illustre la réalisation de systèmes de détection conforme à l’invention consistant en des lingettes en un matériau intissé comprenant un mélange de fibres de polyester et de cellulose, dites Spec-Wipe 3, 300*300 mm (VWR 115-0033) , dont le motif d’impression comprend 1000 cases de largeur et 1000 cases de hauteur comportant trois types d’indicateur coloré différents :
-du pourpre de bromocrésol sous forme d’un sel de sodium fourni par Aldrich (Référence du produit : 860891) ;
-du Disperse Black 9 fourni par Aldrich (Référence du produit : 456691)
-de la 2,4-bis[p-diméthylamino)styryl]-quinoléine,
lesdits indicateur colorés étant juxtaposés les uns aux autres sous forme de points ne se recoupant pas, chaque point étant l’équivalent d’un pixel qui représente l’éjection d’une goutte d’encre par l’imprimante Dimatix.
Pour la réalisation du système de détection, trois encres distinctes sont préparées :
-une encre comprenant du pourpre de bromocrésol sous forme d’un sel de sodium à hauteur de 200 mM dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) ;
-une encre comprenant du Disperse Black 9 à hauteur de 200 mM dans du DMSO ; et
-une encre comprenant de la 2,4-bis[p-diméthylamino)styryl]-quinoléine à hauteur de 200 mM dans du DMSO.
Chacune desdites encres est imprimée selon un masque d’impression (soit trois masques d’impression), de sorte à ce que les points d’impression de chacune desdites encres ne se mélangent pas avec les points d’impression des autres encres mais, au contraire, se juxtaposent le mieux possible, afin d’obtenir une densité de points et donc de couleur maximale. Plus spécifiquement, chacune desdites encres est imprimée avec une imprimante Dimatix avec un pas d’impression de 200 µm d’espacement entre chaque point d’impression. Une fois imprimée, la lingette est laissée sécher au moins 30 minutes à l’air libre.
Des lingettes obtenues conformément aux spécificités mentionnées ci-dessus sont testées vis-à-vis de 12 agents toxiques (Sarin dit « GB » ; Tabun dit « GA » ; VX ; Ypérite soufrée dite « HD »; Ypérite azotée dite « HN3 » ; léwisite dite « L1 » ; phosphoramidofluoridate de méthyl(1-(diéthylamino)éthylidène) dit « A-232) ; phosphonamidofluoridate de méthyl(1-(diéthylamino)éthylidène) dit « A-230 ; phosphoramidofluoridate d’éthyl(1-(diéthylamino)éthylidène) dit « A-234 » ; (bis(diéthylamino)méthylène)phosphoramidofluoridate de méthyle dit « A-242 » ; diphénylchlorarsine dit « C1 » et diphénylcyanoarsine dit « C2 », lesdits agents toxiques étant déposés des plaques métalliques peintes, chaque agent toxique étant déposé sous forme de 25 microgouttes disposées de sorte à former un carré de 5 microgouttes de côté formant ainsi, une fois les plaques réunies, le schéma de répartition illustré sur la exposée en annexe.
Une première lingette est déposée sur la première partie des plaques réunies et sur laquelle les agents C1, C2, GA, HD, HN3, L1 ont été déposés selon le schéma de répartition mentionné ci-dessus et une deuxième lingette est déposée sur la deuxième partie des plaques réunies et sur laquelle les agents GB, VX, A-230, A-232, A-234 et A-242 ont été déposés sur selon le schéma de répartition mentionné ci-dessus, puis une masse d’une livre est déposée moins de 5 secondes sur chacune des lingettes ainsi déposées, afin de simuler la pression de la main d’un opérateur.
Les lingettes sont ensuite retirées puis scannées.
Il ressort qu’hormis le VX, les onze autres agents toxiques induisent une réponse chromogénique des lingettes.
Claims (15)
- Système de détection utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques se présentant sous forme d’une lingette recouverte, en tout ou partie, par des indicateurs de détection distincts aptes à détecter la présence dudit composé chimique ou desdits composés chimiques, caractérisé en ce que chacun desdits indicateurs de détection est réparti sur la lingette sous forme d’un ensemble de points, lesdits points de chacun desdits indicateurs de détection étant disposés sur la lingette sans recoupement avec les points du ou des autres indicateurs de détection.
- Système de détection selon la revendication 1, dans lequel la lingette est en un matériau souple
- Système de détection selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la lingette est en un matériau poreux.
- Système de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lingette est en un matériau intissé comprenant des fibres de cellulose, des fibres de polyamide, des fibres de verre, des fibres de polyester ou des mélanges de celles-ci.
- Système de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la lingette est en un matériau tissé comprenant des fibres polymériques, telles que des fibres de polyamide, des fibres de polyester et des mélanges de celles-ci.
- Système de détection selon la revendication 5, dans lequel la lingette est en un matériau tissé comprenant un mélange de fibres de polyester et de fibres en « Nylon ».
- Système de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés.
- Système de détection selon la revendication 7, dans lequel les indicateurs colorés sont choisis parmi les composés anthraquinoniques, les composés azoïques, les composés triarylméthanes, les composés xanthéniques, les composés indigoïques, les complexes métalliques, les composés comprenant au moins un groupe stilbène, les composés coumariniques, les composés comprenant au moins un groupe cyanine, les composés comprenant au moins un groupe phtalocyanine, les composés comprenant au moins un groupe porphyrine, les composés comprenant au moins un groupe hydrazone.
- Procédé de préparation d’un système de détection tel que défini selon la revendication 1, comprenant, pour chacun des indicateurs de détection, une étape distincte de dépôt sur la lingette en projetant une encre comprenant l’indicateur de détection concerné.
- Procédé de préparation selon la revendication 9, dans lequel chacun des indicateurs de détection est déposé selon un masque de dépôt spécifique, chacun des masques de dépôt étant conçu de sorte à ce que les points d’impression de chacun des indicateurs de détection ne se recoupent pas avec ceux du ou des autres indicateurs de détection.
- Procédé de préparation selon la revendication 9 ou 10, dans lequel chaque étape distincte de dépôt est réalisée par une technique de dépôt permettant un dépôt localisé.
- Procédé de préparation selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel chaque étape distincte de dépôt est réalisée par une technique de dépôt choisie parmi l’impression par jet d’encre, la sérigraphie, l’impression offset, l’héliographie, la flexographie.
- Procédé de détection de la présence ou de l’absence d’au moins un composé chimique comprenant les étapes suivantes :
-une étape de mise en contact du ou des milieux, dont on veut détecter la présence ou l’absence du ou desdits composés chimiques avec le système de détection tel que défini selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, cette mise en contact étant effectuée par essuyage du ou des milieux par le système de détection ;
-une étape de déduction, en fonction du ou des éventuels signaux de transformation de tout ou partie des indicateurs, de détection de la présence ou de l’absence du ou desdits composés. - Procédé selon la revendication 13, qui est un procédé de détection de la présence ou de l’absence d’au moins un composé chimique choisi parmi les composés toxiques de guerre ; les composés toxiques industriels chimiques ; les vésicants ; les pesticides et les composés arséniés
- Kit de détection colorimétrique utilisable pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques comprenant les éléments suivants :
-un système de détection tel que défini ci-dessus selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 et dans lequel les indicateurs de détection sont des indicateurs colorés ; et
-une échelle colorimétrique permettant de faire la correspondance entre le virage chromatique observé et le ou les composés chimiques détectés.
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| FR2113668A FR3130977A1 (fr) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | Système de détection sous forme d’une lingette pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2113668A FR3130977A1 (fr) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | Système de détection sous forme d’une lingette pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques |
| FR2113668 | 2021-12-16 |
Publications (1)
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| FR3130977A1 true FR3130977A1 (fr) | 2023-06-23 |
Family
ID=81749233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2113668A Pending FR3130977A1 (fr) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | Système de détection sous forme d’une lingette pour la détection d’un ou plusieurs composés chimiques |
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| Country | Link |
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| FR (1) | FR3130977A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1601283A (en) * | 1977-04-29 | 1981-10-28 | Miles Lab | Diagnostic test strips |
| US5300439A (en) * | 1990-08-06 | 1994-04-05 | Miles Inc. | Method, device, and composition for the assay of ions |
| US5811254A (en) * | 1997-03-19 | 1998-09-22 | Integrated Biomedical Technology, Inc. | Broad range total available chlorine test strip |
| WO2008026105A2 (fr) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Procédé de détection de candida sur la peau |
-
2021
- 2021-12-16 FR FR2113668A patent/FR3130977A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1601283A (en) * | 1977-04-29 | 1981-10-28 | Miles Lab | Diagnostic test strips |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CAS , no. 50782-69-8 |
| CAS, no. 541-25-3 |
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